封装基板上传输线寄生参数的计算方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法及装置。


背景技术：

[0002]
芯片的封装基板，线宽间距小，厚度较薄，用于承载裸片(die)，在打线后进行封装。在封装基板上设计传输线，需要十分注意传输线的rlc(电阻、电感、电容)寄生参数，这会直接影响芯片的性能。现有技术中设计人员无法直接得到自己设计的传输线的寄生参数，必须交给仿真人员去验证是否满足要求，严重影响设计效率。


技术实现要素：

[0003]
为解决上述问题，本发明提供了一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法及装置，能够自动实时计算封装基板上传输线的寄生参数。
[0004]
第一方面，本发明提供一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法，包括：
[0005]
根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度；
[0006]
根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数；
[0007]
根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0008]
可选地，所述寄生参数包括寄生电阻、寄生电感和寄生电容。
[0009]
可选地，根据传输线的长度、宽度以及厚度，计算传输线的寄生电阻r
p
：
[0010][0011]
其中，ρ为传输线金属材料的体电阻率，d为传输线的长度，w为传输线的宽度，t为传输线的厚度。
[0012]
可选地，根据传输线的长度和宽度，计算传输线的寄生电感l
p
：
[0013][0014]
其中，d为传输线的长度，w为传输线的宽度。
[0015]
可选地，根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生电容c
p
：
[0016][0017]
或者
[0018][0019]
其中公式(5.1)适用于传输线类型为带状线，公式(5.1)中，d为带状线的长度，w为带状线的宽度，t为带状线的厚度，b为带状线上下方导体之间的介质层厚度，ε为介质层绝缘材料的相对介电常数；公式(5.2)适用于传输线类型为微带线，公式(5.2)中，d为微带线的长度，w为微带线的宽度，t为微带线的厚度，h为微带线和下方导体之间的介质层厚度，ε为介质层绝缘材料的相对介电常数。
[0020]
可选地，还包括：将得到的寄生参数输出到可视化界面，以便在可视化界面上进行显示。
[0021]
第二方面，本发明提供一种封装基板上传输线寄生参数的计算装置，包括：
[0022]
第一获取模块，用于根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度；
[0023]
第二获取模块，用于根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数；
[0024]
计算模块，用于根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0025]
可选地，还包括：
[0026]
输出模块，用于将得到的寄生参数输出到可视化界面，以便在可视化界面上进行显示。
[0027]
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的封装基板上传输线寄生参数的计算方法的步骤。
[0028]
第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的封装基板上传输线寄生参数的计算方法的步骤。
[0029]
本发明提供的封装基板上传输线寄生参数的计算方法及装置，能够自动计算传输线的寄生参数，并显示给设计人员，大大减少设计和仿真之间的交互，减少了等待仿真结果的时间，提高设计效率。
附图说明
[0030]
图1为本发明一实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法的流程示意图；
[0031]
图2为本发明一实施例提供的传输线模型示意图；
[0032]
图3为本发明一实施例提供的带状线的剖面结构示意图；
[0033]
图4为本发明一实施例提供的微带线的剖面结构示意图；
[0034]
图5为本发明一实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算装置的结构示意图；
[0035]
图6为本发明一实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
图1示出了本发明实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法，该方法包括：
[0038]
步骤101，根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度。
[0039]
在本发明实施例中，用户首先选中要计算寄生参数的一条信号传输线，用户选中传输线后，程序作出响应，获取用户选中的传输线的长度、宽度及厚度。图2示出了传输线的模型示意图，其中d表示传输线的长度，w表示传输线的宽度，t表示传输线的厚度。
[0040]
步骤102，根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数。
[0041]
在本发明实施例中，有些寄生参数的计算与传输线的类型有关，例如，传输线的寄生电容。当传输线类型为带状线或者微带线，计算寄生电容的方式不同。图3示出了带状线的剖面结构示意图，图4示出了微带线的剖面结构示意图。图3中，带状线31走在内层，嵌在两层导体321和322之间，带状线31的周围是pcb的绝缘介质层33。图3中w表示带状线的宽度，t表示带状线的厚度，b表示带状线上下方导体之间的介质层厚度。图4中，微带线41走在表面层，42表示微带线下方的导体，43表示pcb的绝缘介质层。图4中w表示微带线的宽度，t表示微带线的厚度，h表示微带线41和下方导体42之间的介质层厚度。介质层绝缘材料的相对介电常数是封装基板的固有参数，在设计时已经确定，通常用ε表示。
[0042]
步骤103，根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0043]
具体地，本实施例计算的寄生参数包括寄生电阻、寄生电感和寄生电容。计算方法详述如下：
[0044]
1、可以根据传输线的长度、宽度以及厚度，计算传输线的寄生电阻r
p
。计算公式为：
[0045]
其中，ρ为传输线金属材料的体电阻率，d为传输线的长度，w为传输线的宽度，t为传输线的厚度。各参数的含义可以参考图2所示的传输线模型。公式中，r
p
单位为欧姆，ρ单位为欧姆g米，d单位为米，w单位为米，t单位为米。
[0046]
2、可以根据传输线的长度和宽度，计算传输线的寄生电感l
p
。计算公式为：
[0047]
其中，d为传输线的长度，w为传输线的宽度。各参数的含义也可以参考图2所示的传输线模型。公式中，d单位为厘米，w单位为厘米，l
p
单位为nh(纳亨)。
[0048]
3、可以根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生电容c
p
。
[0049]
如前所述，传输线的类型不同，计算寄生电容的方法不同。本实施例提供带状线和微带线两种类型传输线的寄生电容计算方法。
[0050]
带状线寄生电容的计算公式为：
[0051]
其中，d为带状线的长度，w为带状线的宽度，t为带状线的厚度，b为带状线上下方导体之间的介质层厚度，ε为介质层绝缘材料的相对介电常数。各参数的含义可以参考图3。公式中，c
p
单位为pf，d单位为inch(英寸)，w单位为mil，t单位为mil，b单位为mil。
[0052]
微带线寄生电容的计算公式为：
[0053]
其中，d为微带线的长度，w为微带线的宽度，t为微带线的厚度，h为微带线和下方导体之间的介质层厚度，ε为介质层绝缘材料的相对介电常数。各参数的含义可以参考图4。公式中，c
p
单位为pf，d单位为inch(英寸)，w单位为mil，t单位为mil，h单位为mil。
[0054]
进一步地，得到寄生电阻、寄生电感和寄生电容后，可以将得到的寄生参数输出到可视化界面，以便在可视化界面上进行显示。设计人员根据显示的寄生电阻、寄生电感和寄生电容，判断是否满足工艺设计要求，如果不满足设计要求，人为修改传输线的长度和宽度，然后再次使用本发明实施例的计算方法计算寄生参数，直到满足设计要求。因此，减少了和仿真人员的交互，减少了等待仿真结果的时间，提高设计效率。
[0055]
本发明实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算方法，能够自动计算传输线的寄生参数，并显示给设计人员，大大减少设计和仿真之间的交互，减少了等待仿真结果的时间，提高设计效率。
[0056]
图5示出了本发明实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算装置的结构示意图。如图5所示，本发明实施例提供了一种封装基板上传输线寄生参数的计算装置，该装置包括：第一获取模块501、第二获取模块502和计算模块503，其中，
[0057]
第一获取模块501，用于根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度；
[0058]
第二获取模块502，用于根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数；
[0059]
计算模块503，用于根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0060]
本发明实施例提供的一种封装基板上传输线寄生参数的计算装置，能够自动计算传输线的寄生参数，并显示给设计人员，大大减少设计和仿真之间的交互，减少了等待仿真结果的时间，提高设计效率。
[0061]
进一步地，作为一种实施方式，封装基板上传输线寄生参数的计算装置还可以包括：输出模块，用于将得到的寄生参数输出到可视化界面，以便在可视化界面上进行显示。
[0062]
本发明实施例提供的封装基板上传输线寄生参数的计算装置是用于执行上述方法实施例的，其具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
[0063]
图6为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)601、存储器(memory)602和通信总线603，其中，处理器601和存储器602通过通信总线603完成相互间的通信。处理器601可以执行存储器602中的程序指令，以实现上述各实施例提供的封装基板上传输线寄生参数的计算方法，例如包括：根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度；根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数；根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0064]
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例提供的封装基板上传输线寄生参数的计算方法，例如包括：根据输入的选中传输线的指令，获取所选中的传输线的长度、宽度及厚度；根据输入的指示传输线类型的指令，获取传输线对应的介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数；根据传输线的长度、宽度、厚度、介质层厚度及介质层绝缘材料的相对介电常数，计算传输线的寄生参数。
[0065]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0066]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0067]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。